JP2598184B2 - Packet delivery device - Google Patents

Packet delivery device

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JP2598184B2
JP2598184B2 JP21926791A JP21926791A JP2598184B2 JP 2598184 B2 JP2598184 B2 JP 2598184B2 JP 21926791 A JP21926791 A JP 21926791A JP 21926791 A JP21926791 A JP 21926791A JP 2598184 B2 JP2598184 B2 JP 2598184B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パケットスイッチに関
し、特に、モデューラ毎に増設可能なパケットスイッチ
の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a packet switch, and more particularly to an improvement of a packet switch that can be added for each module.

【０００２】[0002]

【従来の技術】パケットスイッチは、データ、音声等の
パケットを複数の入力で受信し、これらのパケットをそ
のアドレスに基づいて、配送する装置である。このパケ
ットスイッチは、同一出力宛の同時到着パケットを喪失
しないような設計でなければならない。この設計を実行
するために多数の従来構成が存在する。2. Description of the Related Art A packet switch is a device that receives a packet of data, voice, or the like at a plurality of inputs and distributes the packet based on its address. The packet switch must be designed so that co-arriving packets destined for the same output are not lost. There are a number of conventional configurations for performing this design.

【０００３】そのような構成の１つが米国特許第４６２
３９９６号に開示されている。この構成においては、複
数の待ち行列セレクタが採用され、その各々は、複数の
待ち行列に接続されている。待ち行列は、各出力に関連
し、データパケットは、待ち行列セレクタからデータパ
ケット用の適当な出力に関連付けられた待ち行列に配送
される。[0003] One such arrangement is disclosed in US Patent No. 462.
No. 3996. In this configuration, a plurality of queue selectors are employed, each of which is connected to a plurality of queues. A queue is associated with each output, and data packets are delivered from a queue selector to a queue associated with the appropriate output for the data packet.

【０００４】上記特許の構成には、その構成に固有の制
限が２つある。その１つは、同一出力宛の２個のパケッ
トが同時に同一の待ち行列セレクタに到着した場合、そ
の内の１つは、他の待ち行列セレクタから必要な出力へ
の接続が余っている場合でも、遅延させられる点であ
る。かくして、スイッチ容量は、無駄になる。他の１つ
は、スイッチサイズが大きくなるにつれて、必要な待ち
行列の数が急速に増え、相互接続パターンが、複雑にな
る点である。[0004] The configuration of the above patent has two limitations inherent in the configuration. One is that if two packets destined for the same output arrive at the same queue selector at the same time, one of them will have a connection even if there is a surplus connection from another queue selector to the required output. Is delayed. Thus, switch capacity is wasted. Second, as the switch size increases, the number of queues required increases rapidly and the interconnect pattern becomes more complex.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】他の従来構成は、比較
的小さなパケットスイッチを複数採用し、同時到着パケ
ットをパケットスイッチの入力に配送する相互接続網装
置を採用するものである。この従来装置は、小さなパケ
ットスイッチモジュールから大きなパケットスイッチを
形成し、モデュラー毎に増設し、少しづつ複雑さを増し
て任意のサイズにするのに適している。この従来装置
は、大きなパケットスイッチを組み立てる際固有の問題
をいくつかは解決できるが、新たな問題が生じる。とり
わけ、相互接続網装置は、メモリーを有さずに、同時に
到着し、同一のパケットスイッチに配送される多くのパ
ケットの間の競合を解決しなければならない。従って、
比較的複雑なスケジューリングアルゴリズムが、パケッ
トを相互接続網装置を介して配送するのに、必要であ
る。本発明の目的は、任意のサイズに増設され、構成、
運用が簡単なモデュラーパケットスイッチを提供するこ
とである。Another conventional arrangement employs a plurality of relatively small packet switches and an interconnection network device for delivering simultaneously arriving packets to the input of the packet switch. This conventional device is suitable for forming a large packet switch from a small packet switch module, adding the packet switch to each module, and gradually increasing complexity to an arbitrary size. Although this conventional device can solve some of the problems inherent in assembling a large packet switch, it introduces new problems. In particular, the interconnection network device must have no memory and must resolve conflicts between many packets arriving at the same time and delivered to the same packet switch. Therefore,
Relatively complex scheduling algorithms are required to route packets through the interconnection network equipment. The object of the present invention is to increase the size of any
An object is to provide a modular packet switch that is easy to operate.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、相互接続網装置にスケジューリングアル
ゴリズムを全く必要とせず、モデュラー毎に増設可能な
パケットスイッチを提供する。この相互接続網装置は、
２つのスイッチング段で実行され、その１つは、分類ネ
ットワークで、他の１つは、複数のセル配送装置を有す
る。この分類ネットワークは、同時到着のデータパケッ
トを受信する複数の入力と、セル配送装置の種々の１つ
に接続される複数の出力とを有する。複数のパケットス
イッチは、セル配送装置の出力に接続されるが、パケッ
トスイッチは、相互接続網装置の一部ではない。好まし
くは、各パケットスイッチは、セル配送装置の少なくと
も１つの出力に接続され、セル配送装置がデータパケッ
トをパケットスイッチのいずれかの１つに配送できるよ
うにする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a packet switch which can be added for each module without requiring any scheduling algorithm in the interconnection network device. This interconnection network device
It is performed in two switching stages, one of which is a classification network and the other has a plurality of cell delivery devices. The classification network has a plurality of inputs for receiving simultaneously arriving data packets and a plurality of outputs connected to various ones of the cell delivery devices. A plurality of packet switches are connected to the output of the cell delivery device, but the packet switches are not part of the interconnection network device. Preferably, each packet switch is connected to at least one output of the cell distribution device so that the cell distribution device can distribute data packets to any one of the packet switches.

【０００７】次に動作において、データパケットは、所
定のタイムスロットにおいて分類ネットワークの入力に
同時に到着する。この分類ネットワークは、パケツトを
各パケットの宛先のパケットスイッチに基づいて、所定
のシーケンスで分類する。その後、この分類されたパケ
ットは、分類ネットワークの個別の出力からセル配送装
置の１つの個別の入力に伝送される。ここで、データパ
ケットが伝送される分類ネットワークの出力は、分類シ
ーケンスデータパケットの位置によって一義的に決定さ
れる。このシーケンスは、同一の出力パケットスイッチ
宛の同時到着パケットは、異なるセル配送装置に転送さ
れるよう、選択される。各セル配送装置は、データパケ
ットを各パケットスイッチに配送するので、同一出力パ
ケットスイッチ宛の同時到着パケットは、異なるセル配
送装置からのパケットスイッチに配送される。In operation, the data packets arrive at the input of the classification network at a given time slot at the same time. This classification network classifies packets in a predetermined sequence based on the packet switch to which each packet is destined. The classified packets are then transmitted from a separate output of the classification network to one separate input of the cell distribution device. Here, the output of the classification network to which the data packet is transmitted is uniquely determined by the position of the classification sequence data packet. This sequence is selected so that simultaneously arriving packets destined for the same output packet switch are forwarded to different cell delivery devices. Since each cell delivery device delivers a data packet to each packet switch, simultaneously arriving packets addressed to the same output packet switch are delivered to packet switches from different cell delivery devices.

【０００８】同一パケットスイッチ宛の同時到着パケッ
トの数が、セル配送装置の数を越えた場合は、分類ネッ
トワークは、そのパケットスイッチ宛の各データパケッ
トを個別のセル配送装置に転送できない。実施例におい
ては、この越えた分のパケットは、廃棄されるか、後続
のタイムスロツトの間、スイッチを介して、フィードバ
ックされる。If the number of simultaneously arriving packets addressed to the same packet switch exceeds the number of cell delivery devices, the classification network cannot transfer each data packet addressed to that packet switch to an individual cell delivery device. In embodiments, the extra packets are discarded or fed back through a switch during subsequent time slots.

【０００９】[0009]

【実施例】図１において、１０２４ｘ１０２４のパケッ
トスイッチ（ただし、全ての構成要素が図示されている
わけではない）が図示されている。各６４個のセル配送
装置（その内３個が図示されている。）は、１６個の入
力と３２個の出力を有する。分類ネットワーク１０１
は、１０２４ｘ１０２４の大きさである。FIG. 1 shows a 1024.times.1024 packet switch (not all components are shown). Each of the 64 cell delivery devices (three of which are shown) has 16 inputs and 32 outputs. Classification network 101
Has a size of 1024 × 1024.

【００１０】一般的に、本発明のＮｘＮのパケツトスイ
ッチ装置は、ＮｘＮの分類ネットワークと、ｍ個のセル
配送装置（それぞれＮ／ｍ個の入力とＮ／ｎ個の出力を
有し）と、Ｎ／ｎ個のパケツトスイッチ（それぞれｍ個
の入力とｎ個の出力を有し）とを有する（ここで、ｎ，
ｍ，Ｎは整数である）。In general, the NxN packet switch device of the present invention comprises an NxN classification network and m cell delivery devices (each having N / m inputs and N / n outputs). , N / n packet switches (each having m inputs and n outputs), where n,
m and N are integers).

【００１１】図１のパケットスイッチ装置の動作は、相
互接続網装置１４２を理解することにより、理解でき
る。複数のデータパケットが、所定のタイムスロットの
間、相互接続網装置１４２の入力１０９ー１２０に同時
に到着する。相互接続網装置１４２の機能は、パケット
を適切なパケットスイッチに配送し、宛先出力に伝送す
る。例えば、入力１０９、１１０、１１１、１１５に到
着したパケット（複数）が、同一のパケットスイッチ出
力１３６宛の場合、相互接続構成１４２は、４個のパケ
ットをパケットスイッチ１０５に配送する必要がある。
相互接続網装置１４２内では、単一の出力に向けての４
個のパケットの間では、競合は発生しない。各パケット
は、相互接続網装置１４２の個別の出力に配送される。
パケットスイッチ１０５は、同一のパケットスイッチ出
力１３６宛の競合する４個のパケット間での競合を解決
する必要がある。The operation of the packet switch device of FIG. 1 can be understood by understanding the interconnection network device 142. Multiple data packets arrive at the inputs 109-120 of the interconnect network device 142 simultaneously during a given time slot. The function of the interconnect network device 142 is to deliver the packet to the appropriate packet switch and forward it to the destination output. For example, if packets arriving at inputs 109, 110, 111, 115 are destined for the same packet switch output 136, interconnect 142 needs to deliver four packets to packet switch 105.
Within the interconnect network device 142, four
No conflict occurs between these packets. Each packet is delivered to a separate output of the interconnect network device 142.
The packet switch 105 needs to resolve the conflict between four competing packets destined for the same packet switch output 136.

【００１２】パケットが相互接続網装置１４２に到着す
ると、各パケットのアドレスは、各パケットを出力のグ
ループ（単一の出力ではなく）に割り当てるのに使用さ
れる。言い替えると、相互接続網装置がパケットを適切
なパケットスイッチに配送する限り、パケットがパケッ
トスイッチのどの入力に配送されるかは、関係ない。分
類ネットワーク１０１とセル配送装置１０２ー１０４と
他のセル配送装置（図示せず）との組み合わせにより、
同一のパケットスイッチに配送されるべき同時到着の入
力パケットが、そのパケットスイッチの異なる入力に転
送される装置が提供される。As the packets arrive at the interconnect network device 142, the address of each packet is used to assign each packet to a group of outputs (rather than a single output). In other words, as long as the interconnection network device delivers the packet to the appropriate packet switch, it does not matter to which input of the packet switch the packet is delivered. By the combination of the classification network 101, the cell delivery devices 102-104, and other cell delivery devices (not shown),
An apparatus is provided in which simultaneously arriving input packets to be delivered to the same packet switch are forwarded to different inputs of the packet switch.

【００１３】分類ネットワーク１０１からセル配送装置
１０２ー１０４への接続線１２１ー１２６は、特定のパ
ターンで選択される。具体的には、分類ネットワーク１
０１の最初のｍ個の出力は、セル分配装置の所定の第１
入力に接続される。分類ネットワーク１０１の次のｍ個
の出力は、セル分配装置の所定の第２入力に接続され
る。以下同様である。図２には、８ｘ８の分類ネットワ
ーク２０１と４個のセル配送装置２０２ー２０５との接
続方法が示されている。この図２の接続方法は、図１の
より大きなスイッチ装置に拡張できる。The connection lines 121-126 from the classification network 101 to the cell delivery devices 102-104 are selected in a specific pattern. Specifically, classification network 1
01 are the first outputs of the cell distributor.
Connected to input. The next m outputs of the classification network 101 are connected to a predetermined second input of the cell distributor. The same applies hereinafter. FIG. 2 shows a connection method between the 8 × 8 classification network 201 and four cell delivery devices 202 to 205. The connection method of FIG. 2 can be extended to the larger switch device of FIG.

【００１４】図１において、いずれかのタイムスロット
で同時に到着するパケットは、パケットが配送されるパ
ケットスイッチに基づいて、分類ネットワーク１０１に
より、例えば、昇順に分類される。かくして、パケット
スイッチ１０５に配送されるべき４個のパケットが相互
接続網装置１４２に同時に到着し、かつ、同一のタイム
スロットでパケットスイッチ１０６に配送されるべき３
個のパケットが相互接続網装置１４２に同時に到着した
場合、パケットスイッチ１０５に配送されるべき４個の
パケットは、分類されたシーケンスで最初の４個の位置
を占有し、パケットスイッチ１０６に配送されるべき３
個のパケットは、次の３個の位置を占有する。In FIG. 1, packets arriving simultaneously in any one of the time slots are classified, for example, in ascending order by the classification network 101 based on a packet switch to which the packet is delivered. Thus, four packets to be delivered to the packet switch 105 arrive at the interconnection network device 142 at the same time and are to be delivered to the packet switch 106 in the same time slot.
If four packets arrive at the same time at the interconnection network device 142, the four packets to be delivered to the packet switch 105 occupy the first four positions in the sorted sequence and are delivered to the packet switch 106. 3 to be
Packets occupy the next three positions.

【００１５】この分類方法は、図３に模式的に示され、
分類ネットワーク１０１の小さな部分を表す。図３の各
パケットは、図１からの番号が付され、パケットが配送
さるべきパケットスイッチに対応している。更に、各パ
ケットにパケット番号が割り当てられている。図３に示
された分類ネットワーク１０１の入力と出力とを比較す
ることにより、分類ネットワークは、各パケットが配送
されるべきパケットスイッチに基づいて、昇順にパケッ
トを構成する。従って、同一のパケットスイッチに配送
されるべきパケットは、分類ネットワーク１０１の隣接
する出力に送られる。かくして、パケット３０１、３０
４、３０５、３０６は、分類ネットワークの隣接する出
力に送られる。This classification method is schematically shown in FIG.
It represents a small part of the classification network 101. Each packet in FIG. 3 is numbered from FIG. 1 and corresponds to a packet switch to which the packet is to be delivered. Further, a packet number is assigned to each packet. By comparing the inputs and outputs of the classification network 101 shown in FIG. 3, the classification network configures the packets in ascending order based on the packet switch to which each packet is to be delivered. Thus, packets to be delivered to the same packet switch are sent to adjacent outputs of the classification network 101. Thus, packets 301, 30
4, 305, 306 are sent to adjacent outputs of the classification network.

【００１６】図１において、残りの接続方法を示すと、
分類ネットワーク１０１からの２個の隣接するいかなる
出力（例：出力１２４、１２５）も、異なるセル配送装
置の入力に接続される。更に、同一のパケットスイッチ
に配送される全てのパケットは、分類ネットワーク１０
１の隣接出力に伝送される。かくして、同一のパケット
スイッチに配送されるべき同時到着のパケットの数がセ
ル配送装置の数より少ない場合、同一のパケットスイッ
チに配送されるべき全てのパケットは、分類ネットワー
ク１０１により、異なるセル配送装置に転送される。In FIG. 1, the remaining connection method is shown as follows.
Any two adjacent outputs from the classification network 101 (eg, outputs 124, 125) are connected to inputs of different cell delivery devices. Further, all packets delivered to the same packet switch are
1 adjacent output. Thus, when the number of simultaneously arriving packets to be delivered to the same packet switch is smaller than the number of cell delivery devices, all packets to be delivered to the same packet switch are classified by the classification network 101 into different cell delivery devices. Is forwarded to

【００１７】このセル分配装置は、各セル分配装置から
の少なくとも１つのセル出力は、パケットスイッチの各
々の入力に接続されるよう構成される。分類ネットワー
ク１０１が、同一のパケットスイッチに向けての全ての
パケットを異なるセル分配装置に伝送した後、今度は、
各セル分配装置が、パケットが伝送されるべきパケット
スイッチへの接続を少なくとも１つ有する。その後、各
セル分配装置は、パケットの１つをそのパケットスイッ
チに配送する。The cell distributor is configured such that at least one cell output from each cell distributor is connected to each input of a packet switch. After the classification network 101 has transmitted all packets destined for the same packet switch to different cell distributors,
Each cell distributor has at least one connection to a packet switch through which the packet is to be transmitted. Thereafter, each cell distribution device delivers one of the packets to its packet switch.

【００１８】同一のパケットスイッチに配送されるべき
ｍ＋１個の同時到着パケットがあり、ｍ個のセル分配装
置しかない場合は、状況は若干複雑になる。例として、
図２において、５個のパケットが同時に到着したとす
る。そして、それらは、全てパケットスイッチ２０２に
配送されるべきであるとすると、図２において、ｍ＝４
で、セル分配装置は４個しかない。分類ネットワーク２
０１は、パケットを分類し、出力２０６ー２１０は、５
個のパケットの個別の１つを伝送する。しかし、２個の
パケット（すなわち、出力２０６と２１０からのパケッ
ト）は、セル分配装置２０２に伝送される。これを一般
化すると、同一のパケットスイッチ宛にｍ＋１個以上の
同時到着パケットが存在する場合、最初のｍ個のパケッ
トは、異なるセル分配装置に伝送され、その後、システ
ムは、次のｍ個またはそれ以下のパケットを別個のセル
分配装置に伝送する第１のセル分配装置に戻る（ｗｒａ
ｐａｒｏｕｎｄ）。この結果、２個の（極端な場合はも
っと多くの）パケットは、同一のパケットスイッチ宛の
同一のセル分配装置に伝送されることになる。The situation is slightly more complicated if there are m + 1 simultaneous arriving packets to be delivered to the same packet switch and only m cell distributors. As an example,
In FIG. 2, assume that five packets arrive at the same time. Then, assuming that all of them should be delivered to the packet switch 202, in FIG.
Thus, there are only four cell distribution devices. Classification network 2
01 classifies the packet and outputs 206-210 output 5
Transmit a separate one of the packets. However, two packets (ie, packets from outputs 206 and 210) are transmitted to cell distributor 202. To generalize this, if there are m + 1 or more simultaneously arriving packets destined for the same packet switch, the first m packets are transmitted to different cell distributors, after which the system proceeds to the next m or Return to the first cell distributor that transmits less packets to a separate cell distributor (wra
parround). As a result, two (or more in extreme cases) packets will be transmitted to the same cell distributor addressed to the same packet switch.

【００１９】各セル配送装置が、各パケットスイッチへ
のただ１つの接続のみを有し、セル分配装置にはバッフ
ァがなく、セル配送装置には複数のパケットを適切に配
送する方法がないと仮定する。この問題は、各セル配送
装置で独立して扱うことができる。特に、図４に、セル
配送装置１０２ー１０４の高レベルブロック図が示され
ている。このセル分配装置は、マーカ４０１、ソータ
（分類装置）４０２（これはオプションである）、セル
配送機能装置４０３を有する。Assume that each cell distributor has only one connection to each packet switch, there is no buffer in the cell distributor, and there is no way for the cell distributor to properly deliver multiple packets. I do. This problem can be handled independently by each cell delivery device. In particular, FIG. 4 shows a high-level block diagram of the cell delivery devices 102-104. This cell distribution device has a marker 401, a sorter (classification device) 402 (this is optional), and a cell delivery function device 403.

【００２０】その動作において、複数の同時到着パケッ
トがセル配送装置の入力に受信される。その内の２個
は、図１のセル配送装置１０２の２個の入力に応じて、
１２１、１２４と番号が付けられている。マーカ４０１
は、セル配送装置１０２に同時に到着したパケットのア
ドレスを比較し、同一のパケットスイッチ宛で同時到着
パケットのいずれかの１つを除いて全てにマークを付け
る。例えば、同一のパケットスイッチ１０５宛の同時到
着パケットが３個ある場合、その内２個には、マークが
付される。このマークの付与は、パケットのアドレス領
域内の予備ビットを変更することにより、簡単になされ
る。例えば、得られた新たなアドレスがシステム内の真
のアドレスより大きいダミーアドレスである。In operation, a plurality of simultaneously arriving packets are received at the input of the cell delivery device. Two of them, according to the two inputs of the cell delivery device 102 of FIG.
Numbers 121 and 124 are assigned. Marker 401
Compares the addresses of packets arriving at the cell delivery device 102 at the same time, and marks all but one of the simultaneously arriving packets addressed to the same packet switch. For example, if there are three simultaneously arriving packets destined for the same packet switch 105, two of them are marked. The assignment of the mark is easily performed by changing a spare bit in the address area of the packet. For example, the resulting new address is a dummy address that is larger than the true address in the system.

【００２１】まず、ソータ４０２がない場合を仮定する
と、パケットは、マークが付けられた後、セル配送機能
装置４０３に直接入力され、それぞれのパケットスイッ
チに分配される。マークの付されたパケットは、その宛
先に関係なく、残りのセル出力に伝送され、その結果、
間違ったパケットスイッチに伝送される。しかし、図１
に示すように、これらのパケットは、再転送され、その
後、正しいセル分配装置の出力に配送される。First, assuming that there is no sorter 402, the packet is marked and then directly input to the cell delivery function device 403 and distributed to each packet switch. The marked packet is transmitted to the rest of the cell output, regardless of its destination, so that
Transmitted to the wrong packet switch. However, FIG.
These packets are retransmitted and then delivered to the correct cell distributor output, as shown in FIG.

【００２２】ソータ４０２は、パケットをパケットが送
られる出力に基づいて、昇順に配置する。このソータ４
０２は、オプションであるが、セル配送機能は、標準の
オフザシェルフ（ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｓｈｅｌｆ）バニア
ン装置を用いて、実施できる。特に、セル配送装置がバ
ニアン装置（Ｂａｎｙａｎ）で実施する場合、それら
は、ソータ４０２がないと、うまく機能しない。このソ
ータは、バッチャー装置（Ｂａｔｃｈｅｒ、これはパケ
ットスイッチでは公知である）のような標準のハードウ
ェアを用いて実施できる。ソータは、図１の分類ネット
ワーク１０１（バッチャー装置として実行できる）の小
形版である。Sorter 402 arranges the packets in ascending order based on the output to which the packets are sent. This sorter 4
02 is optional, but the cell delivery function can be implemented using a standard off-the-shelf Banyan device. In particular, if the cell delivery devices are implemented with Banyan devices, they will not function well without the sorter 402. The sorter can be implemented using standard hardware such as a batcher device (Batcher, which is well known in packet switches). The sorter is a small version of the classification network 101 of FIG. 1 (which can be implemented as a batcher device).

【００２３】図１において、いずれのタイムスロットの
間、いかなるセル配送装置も、パケットをパケットスイ
ッチ１０５ー１０７に誤配送せざるを得ないことがあり
うることである。この誤配送されたパケットの再転送を
可能にするため、各パケットスイッチは、個別の予備出
力１４３ー１４５を有する。誤配送されたパケットは、
パケットスイッチにより関連予備出力向けられ、競合ロ
ジック１０８に転送される。競合ロジック１０８は、例
えば、待ち行列で、予備出力１４３ー１４５から受信し
たパケットを記憶し、これらの予備パケット（後続のタ
イムスロットつき１個）を分類ネットワーク１０１の入
力１２０に戻す。あるいは、競合ロジック１０８は、引
き続き、パケットスイッチ１０５ー１０７を選択し、再
転送されるべき誤配送されたパケットが存在するが否か
を決定する。各出力１４３ー１４５は、それに関連する
バッファを有し、あるタイムスロット間にパケットスイ
ッチにより複数の誤配送されたパケットが受信された場
合、両方とも再転送される。In FIG. 1, it is possible that during any time slot, any cell delivery device may have to erroneously deliver a packet to packet switches 105-107. To enable retransmission of this misdelivered packet, each packet switch has a separate spare output 143-145. Mis-delivered packets are
The associated spare output is directed by the packet switch and forwarded to the conflict logic 108. The contention logic 108 stores the packets received from the spare outputs 143-145, for example in a queue, and returns these spare packets (one with a subsequent time slot) to the input 120 of the classification network 101. Alternatively, contention logic 108 continues to select packet switches 105-107 to determine if there are mis-delivered packets to be retransmitted. Each output 143-145 has a buffer associated with it, and if multiple mis-delivered packets are received by the packet switch during a time slot, both are retransmitted.

【００２４】分類ネットワーク１０１への入力１２０
は、再転送されたパケット用に完全に予備的である必要
はない。特に、入力１２０は、別のタイムスロットの間
は、通常の入力と共有され、パケットスイッチは、１個
の入力で動作する必要はなく、複数の入力が、再転送パ
ケット用に予備的である。そして、これらの数入力の各
々は、再転送用に、バンド幅の半分を有し、残りの半分
を通常のパケット受信用に取っておく。一般的に、平均
的な誤配送パケット速度が、パケットを再転送する容量
より小さい限り、パケットは喪失しない。Input 120 to Classification Network 101
Need not be completely preliminary for retransmitted packets. In particular, input 120 is shared with the normal input during another time slot, the packet switch does not need to operate on one input, and multiple inputs are spare for retransmission packets. . Each of these numeric inputs then has half of the bandwidth for retransmission and reserves the other half for normal packet reception. In general, packets are not lost as long as the average mis-delivery packet rate is less than the capacity to retransmit packets.

【００２５】誤配送パケットの確率は、簡単に計算でき
る。それにより、適当な再転送パスを形成できる。特
に、セル配送装置からの出力が、ｍ個からなるグループ
に分けられる場合、パケットが廃棄されるあるいは再転
送される確率Ｐは、以下の式で表される。The probability of a misdelivery packet can be easily calculated. Thereby, an appropriate retransmission path can be formed. In particular, when the output from the cell delivery device is divided into m groups, the probability P that a packet is discarded or retransmitted is expressed by the following equation.

【数１】 ここで、Ｎ＞２５６である。上式において、ｐは、到着
パケットに対する負荷係数を表し、ｅは自然対数の底を
表す。(Equation 1) Here, N> 256. In the above equation, p represents a load factor for an arriving packet, and e represents a natural logarithm base.

【００２６】例として、１０００ｘ１０００（ｍ＝５
０、ｎ＝２０とすると）のパケットスイッチでは、負荷
係数ｐが０．９以下とすると、パケットの喪失確率は、
１０ー8以下である。このパケットの喪失確率は、上式を
用いて調整できる。As an example, 1000 × 1000 (m = 5
0, n = 20), the packet loss probability is, if the load coefficient p is 0.9 or less,
It is 10-8 or less. The packet loss probability can be adjusted using the above equation.

【００２７】いかなる競合系も競合ロジック１０８で実
行できる。例えば、マークの付されたパケットは、ラン
ダムに選択されて再転送されるか、パケットは、優先領
域を有し、競合ロジック１０８は、再転送用に最高の優
先度のパケットを選択する。Any competing system can be implemented with competing logic 108. For example, a marked packet may be randomly selected and retransmitted, or the packet may have a priority area, and the contention logic 108 selects the highest priority packet for retransmission.

【００２８】他の実施例では、パケットスイッチは、コ
ンピュータ、または、セル配送装置からのパケットを受
信できる他の装置で置換できる。In another embodiment, the packet switch can be replaced by a computer or other device that can receive packets from the cell delivery device.

【００２９】[0029]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、任意
のサイズに増設され、構成、運用が簡単なモデュラーパ
ケットスイッチを提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a modular packet switch which is expanded to an arbitrary size and has a simple configuration and operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】新規な相互接続網装置を有する本発明のパケッ
トスイッチ装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a packet switch device of the present invention having a new interconnection network device.

【図２】本発明の小相互接続構成の概念ブロック図であ
る。FIG. 2 is a conceptual block diagram of a small interconnect configuration of the present invention.

【図３】図１の分類ネットワークの動作を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the classification network of FIG. 1;

【図４】図１のセル配送手段の詳細図である。FIG. 4 is a detailed view of the cell delivery means of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ 分類ネットワーク １０２ セル配送装置 １０３ セル配送装置 １０４ セル配送装置 １０５ パケットスイツチ １０６ パケットスイッチ １０７ パケットスイッチ １０８ 競合ロジック ２０１ 分類ネットワーク ２０２ セル配送装置 ２０３ セル配送装置 ２０４ セル配送装置 ２０５ セル配送装置 ４０１ マーカ ４０２ ソータ ４０３ 分類機能装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Classification network 102 Cell distribution device 103 Cell distribution device 104 Cell distribution device 105 Packet switch 106 Packet switch 107 Packet switch 108 Competition logic 201 Classification network 202 Cell distribution device 203 Cell distribution device 204 Cell distribution device 205 Cell distribution device 401 Marker 402 Sorter 403 Classification function device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク ジェイ．キャロル アメリカ合衆国 07704 ニュージャー ジィ、フェア ヘブン、ポプラー アベ ニュー 26 (56)参考文献 特開 平２−185140（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−261044（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−236651（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−174341（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−241945（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−92048（ＪＰ，Ａ) ＧＬＯＢＥＣＯＭ’89 Ｐ．1159− 1165 ＩＳＳ’90 ＳＥＳＳＩＯＮ Ａ５ ＰＡＲＥＲ ＃１ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Mark Jay. Carroll United States 07704 New Jersey, Fair Haven, Poplar Avenue 26 (56) References JP-A-2-185140 (JP, A) JP-A 1-261044 (JP, A) JP-A-3-236651 (JP, A) JP-A-2-174341 (JP, A) JP-A-3-241945 (JP, A) JP-A-3-92048 (JP, A) GLOBECOM '89 1159- 1165 ISS'90 SESSION A5 PARRER # 1

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 受信したパケツトを配送する複数の出
力ポートを有する複数の出力パケットスイッチ手段と、
パケツトの宛先情報に応じて、同時に到着したパケット
をパケットが供給される出力パケットスイッチ手段に基
づいて、グループ分けをし、グループ内のパケット数が
セル配送手段の数を越える場合以外は、各グループ個別
のパケットを複数のセル配送手段の異なる１つに供給す
る分類ネットワーク手段と、前記セル配送手段の数を越
える数のグループの個別のパケツトは、グループからそ
れに提供されるパケットを少なくとも有するセル配送手
段に供給され、パケットを前記複数の出力パケットスイ
ッチ手段に提供するセル配送手段とを有する宛先情報を
有するパケットを配送するパケット配送装置において、
前記セル配送手段は、所定数のパケットを前記各グルー
プから前記宛先情報により識別された出力パケットスイ
ッチ手段に提供する手段と、所定数を越えたパケットを
前記宛先情報により識別された以外の出力パケットスイ
ツチ手段に提供する手段とを有することを特徴とするパ
ケット配送装置。1. A plurality of output packet switch means having a plurality of output ports for delivering received packets,
According to the packet destination information, packets arriving at the same time are divided into groups based on the output packet switching means to which the packets are supplied. A classification network means for supplying individual packets to a different one of the plurality of cell delivery means, and a group of individual packets exceeding the number of said cell delivery means comprises a cell delivery means having at least a packet provided to it from the group. Means for delivering a packet having destination information, the cell delivery means being provided to the means and providing the packet to the plurality of output packet switching means.
The cell delivery means includes means for providing a predetermined number of packets from each of the groups to the output packet switch means identified by the destination information, and output packets other than the predetermined number of packets identified by the destination information. Means for providing to the switch means. 【請求項２】 前記パケットの所定数は、１であること
を特徴とする請求項１の装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said predetermined number of packets is one. 【請求項３】 前記分類ネットワーク手段は、バッチャ
ー（Ｂａｔｃｈｅｒ）装置を有することを特徴とする請
求項１の装置。3. The apparatus of claim 1 wherein said classification network means comprises a Batcher device. 【請求項４】 前記セル配送手段は、バニアン（Ｂａｎ
ｙａｎ）装置を有することを特徴とする請求項１の装
置。4. The cell delivery means according to claim 1, wherein
2. The device of claim 1, further comprising: (yan) a device. 【請求項５】 前記セル配送手段は、所定数を越えたパ
ケットの各々にマークを付ける手段を有し、前記出力パ
ケットスイッチ手段の各々は、そこに供給されたマーク
の付けられたパケットの各々をドロップする手段を有す
ることを特徴とする請求項２の装置。5. The cell delivery means includes means for marking each of the packets exceeding a predetermined number, and each of the output packet switch means includes means for marking each of the marked packets supplied thereto. 3. The apparatus according to claim 2, further comprising means for dropping the data. 【請求項６】 パケットを前記分類ネットワーク手段に
再転送する手段を有し、前記セル配送手段は、所定数を
越えたパケットの各々にマークを付ける手段を有し、前
記出力パケットスイッチ手段の各々は、マークの付けら
れたパケットを前記再転送手段に供給する手段を有する
ことを特徴とする請求項２の装置。6. A means for retransmitting packets to said classification network means, said cell delivery means comprising means for marking each of said packets exceeding a predetermined number, and each of said output packet switch means. 3. The apparatus of claim 2 further comprising means for supplying a marked packet to said retransmitting means.
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